Отчет (Первая лаба)

М Э И (ТУ)

Кафедра: Электронные приборы

Лабораторная работа №1

Исследование свойств электронно-дырочного

перехода

Студент: Медведев В.С.

Группа: ЭР-13-07

Преподаватель: Бондаренко С. М.

Москва

2009

Цель работы: изучение закономерностей прохождения тока через электронно-дырочный p-n переход; изучение влияния температуры на величину тока, проходящего через p-n переход; определение электрофизических характеристик полупроводников.

Объект исследования: маломощный выпрямительный германиевый диод.

Схема установки: схема для измерения прямой и обратной ветвей вольт-амперных характеристик диода.

Схема установки

+

_

П₁

Рис.4

Схемы для измерения прямой и обратной ветвей вольт-амперных характеристик диода показаны на рис. 4 и 5, а также приведены на съемной панели в приборном блоке. Измерительные приборы подключены таким образом, чтобы их неидеальность оказывала минимальное влияние на результаты измерений.

Задание к работе в лаборатории

1. Снять прямую ветвь вольт-амперной характеристики p-n перехода при комнатной температуре.

Указание: прямой ток не должен превышать 1мА, прямое напряжение следует изменять с интервалом не более 0,04В.

Прямая ветвь ВАХ p-n перехода при комнатной температуре

1. Снять обратные ветви вольт-амперных характеристик p-n перехода при пяти значениях температуры в пределах от комнатной до 45-55°С,

Указание: обратное напряжение не должно превышать 1 В; характеристику следует снимать только после установления неизменной температуры в печи; значения температуры следует выбирать таким образом, чтобы максимальные значения тока не выходили за пределы шкалы измерительного прибора

Обратные ветви ВАХ p-n перехода при разных температурах

1. По результатам выполненных п.1 построить снятую вольт-амперную характеристику в координатах . На этом же графике построить теоретическую вольт-амперную характеристику.

Прямая ветвь ВАХ p-n перехода при комнатной температуре

Теоретическая вольт-амперная характеристика представляет собой прямую.

1. По результатам выполнения п.3 оценить сопротивление базы.

Rb = =

1. По результатам выполнения п. 2 оценить ширину запрещенной зоны германия и сравнить с литературными данными.

Построить график зависимости от 1/T.

Ширина запрещенной зоны определяется по наклону кривой:

ΔEg =

Для германия ширина запрещенной зоны составляет 0,66 эВ, таким образом, погрешность эксперимента примерно 2%.

1. Аппроксимировать полученные зависимости теоретическими функциями и сделать вывод о результатах измерений.

Вывод:

Полученные результаты хорошо согласуются с теоретическими. С увеличением температуры, тепловой ток через диод при обратном подключении увеличивается. Наглядно представлена несимметричность реального p-n перехода (отклонение реального графика от теоретически построенной прямолинейной зависимости) связанная с наличием омических потерь. Построенная в логарифмическом масштабе экспериментальная зависимость силы тока от 1/T представляется собой практически прямую линию, по наклону которой определяется ширина запрещенной зоны германия. Экспериментально полученное значение ширины запрещенной зоны найдено с 2% погрешностью.